超聲相控陣水下焊縫識別方法研究.pdf

1、隨著水下焊接自動化技術的發(fā)展,近年來有關焊縫自動跟蹤系統(tǒng)的研究備受關注,但多數(shù)仍沿用陸地上的方法,未考慮其在水環(huán)境中的不適應性。準確的焊縫位置識別是焊縫跟蹤的前提,本文基于目前的超聲傳感焊縫識別方法,提出以超聲相控陣代替?zhèn)鹘y(tǒng)超聲探頭作為水下焊縫識別傳感器,充分利用了超聲傳感器不受電磁、弧光、黑暗環(huán)境影響的優(yōu)勢,并且超聲相控陣比傳統(tǒng)超聲探頭具有更好的聚焦性能和更寬的掃描范圍,在焊縫識別中更具應用潛力。
　　首先,介紹了超聲相控陣的波

2、束形成原理和延遲時間計算方法,結合瑞利積分法和Pencil法建立了超聲相控陣發(fā)射聲場模型,并通過Matlab仿真分析了超聲相控陣與傳統(tǒng)超聲探頭發(fā)射聲場的區(qū)別。
　　其次,為了提高檢測分辨率,仿真分析了超聲相控陣探頭參數(shù)對波束指向性的影響;選用收發(fā)間隔交叉掃查方式以形成較多數(shù)量的超聲掃查線,并設計了相應的陣元選通電路和整序電路。
　　然后,對超聲測距和焊縫識別方法進行了改進。精確測距是超聲傳感焊縫識別的基礎,針對超聲相控陣測距